化工原理第五章傳熱(王曉敏)-資料下載頁(yè)
2025-08-05 03:34本頁(yè)面
【正文】 ???????CtCtCtmII???3050ln305050,30????????48 例 11： 在一列管式換熱器中用機(jī)油和原油換熱，機(jī)油在管內(nèi)流動(dòng)，進(jìn)口溫度 245176。 C，出口溫度 175176。 C，原油在管外流動(dòng)，溫度由 120176。 C升到 160176。 C。 （ 1）分別計(jì)算并流和逆流時(shí)的平均溫差； （ 2）若已知機(jī)油質(zhì)量流量 ms1=s1，定壓比熱容cp1=3kJkg1K 1,并流和逆流時(shí)的 K均為 100Wm2K 1，分別求所需傳熱面積。 例 12： 某工廠用 300kPa（絕）的飽和蒸汽，將環(huán)丁砜水溶液由 105176。 C加熱至 115176。 C后，送再生塔再生，已知其流量為 200m3h 1，密度為 1080kgm3，比熱容為kg1K 1，試求蒸汽用量。又若換熱器的管外表面積為 110m2，計(jì)算溫差時(shí)水溶液的溫度可近似取為其算數(shù)平均值，求傳熱系數(shù)。（已知 300kPa下水的汽化潛熱r=2168kJkg1） 49 例 13： 有一列管式換熱器，其傳熱面積 A=100m2，用作鍋爐給水和原油之間的換熱。已知水的質(zhì)量流量為550kgmin1，進(jìn)口溫度為 35176。 C，出口溫度為 75176。 C，油的溫度要求由 150176。 C降到 65176。 C，由計(jì)算得出水與油之間的傳熱系數(shù) K=250 Wm2K 1，問(wèn)如果采用逆流操作，此換熱器是否合用？ 第五章 傳熱 總結(jié) 穩(wěn)定傳熱的基本規(guī)律 穩(wěn)定傳熱 T=f ( x , y , z )。 不穩(wěn)定傳熱 ： T=f ( x , y , z ， t) 利用基本原理解決化工生產(chǎn)中的傳熱問(wèn)題： 傳熱過(guò)程和設(shè)備的計(jì)算 ——設(shè)計(jì)換熱器； 強(qiáng)化傳熱過(guò)程的途徑。 強(qiáng)化 增強(qiáng)和削弱（絕熱） 熱量恒算式 吸放 ?mQ K A t?? mQqK tA? ? ?傳熱速率關(guān)系 傳熱基本方程式 熱力學(xué)計(jì)算式 式中： Q——傳熱速率， W； A—— 與傳熱方向垂直的傳熱面積， m2。 q——傳熱通量， W/m2；△ tm—— 冷熱兩種流體的平均溫度差 ,K。 K——總傳熱系數(shù)， W/； 50 傳熱過(guò)程的計(jì)算 ? 傳熱負(fù)荷 ——熱力學(xué) Q（ Q放 、 Q吸 ）的計(jì)算 ? 傳熱溫差 ——△ tm ? 總傳熱系數(shù) —— K ? 傳熱計(jì)算的類型及其方法 吸放 ? mQ K A t??傳熱任務(wù) 傳熱能力 51 K－總傳熱系數(shù) 當(dāng)間壁為平壁 ， 或管壁很薄或管徑較大時(shí) ， dA dAdAm 和 dA 相等或近似相等 ， 則： K dAdAdAbdA m1112211??? ?l?121 1 1bK ? l ?? ? ? 當(dāng)傳熱面為圓筒壁 ， 內(nèi)外兩側(cè)傳熱面積不等 ， 根據(jù)換熱器標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 ， 傳熱面積以換熱管 外表面 計(jì)算 ， 則： 221 1 21 1 1md A d AbK d A d A? l ?? ? ?對(duì)圓管 ， 因?yàn)椋? 2 221 11dd lddAlddA???? 2 22ddm mmlddAlddA????221 1 21 1 1mdd bK d d? l ?? ? ?2 ()d Q K d A T t??K與 ?的區(qū)別：對(duì)流傳熱系數(shù) ?具有局部性質(zhì)， K是總傳熱系數(shù)； 52 ? 因 ? 隨溫度變化，故 K亦隨溫度變化，即沿傳熱面積或管長(zhǎng)變化； ★ 工程計(jì)算中按某一溫度（定性溫度）的物性參數(shù)計(jì)算 ?，可求出一平均值，從而可將 ?和 K看作常數(shù)； ★設(shè)法求出熱、冷流體溫差的平均值，可積分上式得： 221 1 21 1 1md A d AbK d A d A? l ?? ? ?221 1 21 1 1mdd bK d d? l ?? ? ?1 ()d Q K d A T t??K dAdAdAbdA m1112211??? ?l?121 1 1bK ? l ?? ? ?根據(jù)換熱器標(biāo)準(zhǔn) ， 以換熱管 外表面 計(jì)算 ， 則： 傳熱總熱阻 mQ K A t??問(wèn)題： K， △ tm的求法 ？ 對(duì)圓管 平壁和薄壁 53 污垢熱阻 Rs ? 計(jì)算熱阻時(shí)，需加上污垢層熱阻，因不易計(jì)算，可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估計(jì)其大致數(shù)值，管壁內(nèi)側(cè)和外側(cè)均需分別計(jì)入； 2 2 2121 1 1 21 1 1ssmd d dbRRK d d d? l ?? ? ? ? ?內(nèi)側(cè)污垢 外側(cè)污垢 污垢熱阻的大致范圍 54 污垢熱阻 Rs 污垢熱阻的大致數(shù)值 流 體 種 類 污垢熱阻 m2℃/W 流體種類 污垢熱阻 m2℃/W 水 (u1m/s, t50℃) 蒸氣 海水 有機(jī)蒸汽 河水 水蒸氣 (不含油 ) 井水 水蒸氣廢氣 (含油 ) 蒸餾水 制冷劑蒸汽 (含油 ) 鍋爐給水 氣體 未處理的涼水塔用水 空氣 經(jīng)處理的涼水塔用水 壓縮氣體 多泥沙的水 天然氣 鹽水 焦?fàn)t氣 為減少垢層熱阻，（ 1）定期清洗換熱器； （ 2）對(duì)換熱流體進(jìn)行防垢預(yù)處理。 55 t2 t1 T1 T2 t1 t2 T1 T2 t2 t A t1 T2 T1 t2 t A t1 T2 T1 逆流 并流 1 1 1 2 2 2 2 1( ) ( )s p s pQ m c T T m c t t? ? ? ?mQ K A t??l n ( / )I IImI IIttttt? ? ?????+/22I I II I I mttt t t ??? ? ? ? ?時(shí) ， 5
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